論文の概要: Unified quantification of entanglement and magic in information scrambling and their trade-off relationship

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.11969v1
• Date: Sat, 16 Aug 2025 08:09:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-19 14:49:10.489485
• Title: Unified quantification of entanglement and magic in information scrambling and their trade-off relationship
• Title（参考訳）: 情報スクランブルにおける絡み合いと魔法の統一定量化とそのトレードオフ関係
• Authors: Mao Kaneyasu, Yoshihiko Hasegawa,
• Abstract要約: 情報スクランブル(英: information scrambling)は、幅広い量子系で観測される現象である。 資源理論の原則を基礎とした2種類のスクランブルの尺度を導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6574413179773757
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Information scrambling is a phenomenon observed in a wide range of quantum systems, in which initially localized information becomes distributed across the entire system. Clarifying the essence of this phenomenon is made possible by quantum resource theory, which provides an axiomatic framework for quantifying various forms of quantumness. Within this framework, information scrambling can be classified into two distinct types: entanglement scrambling and magic scrambling. Although each has been analyzed individually through their respective resource theories, such separate treatments fail to capture the inherent trade-off between them. In this study, we introduce a unified measure of the two types of scrambling, grounded in resource-theoretic principles. This unified approach reveals a rigorous trade-off relationship between entanglement and magic scrambling, as the exact maximum value of the proposed measure can be derived analytically. Furthermore, we quantify the scrambling capability of unitary transformations in terms of their ability to amplify this measure.
• Abstract（参考訳）: 情報スクランブル(英: information scrambling)とは、様々な量子系で観測される現象であり、初期は局所化された情報がシステム全体に分散する現象である。 この現象の本質を明らかにすることは、様々な量子性の形式を定量化するための公理的枠組みを提供する量子資源理論によって可能である。 このフレームワーク内では、情報スクランブルは、絡み合いスクランブルとマジックスクランブルの2つの異なるタイプに分類される。 それぞれがそれぞれの資源理論を通じて個別に分析されてきたが、そのような個別の処理はそれらの間の固有のトレードオフを捉えることができない。 本研究では,資源理論の原理に基づく2種類のスクランブルの統一尺度を提案する。 この統一されたアプローチは、提案手法の正確な最大値を解析的に導出できるため、絡み合いと魔法の揺らぎの間の厳密なトレードオフ関係を明らかにする。 さらに、この尺度を増幅する能力の観点から、ユニタリ変換のスクランブル能力の定量化を行う。

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